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April 6, 2017 | Author: anwar0101 | Category: N/A
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Remerciement Au terme de ce stage, nous présentons nos remerciements les plus considérables au Laboratoire P public d’Essais et d’Études (LPEE)

pour nous offrir l'opportunité

d’effectuer ce stage en mois d’Août. Il nous a été agréable de s’acquitter d’une dette de reconnaissance auprès de toutes les personnes, dont l’intervention au cours de ce stage, a favorisé son aboutissement. Notre gratitude et nos sincères remerciements s’adressent à Mr. Jamal MISBAHI notre encadrant de stage et tous les techniciens pour leur indéniable disponibilité, et pour toute l’attention qu’ils nous ont portée. Puissent-ils trouver dans cet humble travail l’expression de notre profonde reconnaissance. Enfin, on voudra exprimer notre gratitude à tous les professeurs pour les conseils apportés au long de toute l’année.

Sommaire Remerciement.......................................................................................................................................... 1 Introduction générale ......................................................................................................................... 4 Partie première : LPEE aperçu général et organisation ....................................................................... 5 Introduction ..................................................................................................................................... 6

I.

Organisation générale .................................................................................................................. 7

II. 1.

Organigramme de LPEE.............................................................................................................. 7

2.

Les activités de LPEE.................................................................................................................. 7

Deuxième partie : Essais au laboratoire et classification des sols ....................................................... 8 Essais d’identification des sols ........................................................................................................ 9

I. 1.

La masse volumique : .................................................................................................................. 9

2.

Analyse granulométrique............................................................................................................. 9

3.

Equivalent de sable .................................................................................................................... 10

4.

Essais au bleu de méthylène ...................................................................................................... 12

5.

Limites d’Atterberg ................................................................................................................... 13

6.

Essai Proctor .............................................................................................................................. 14

7.

Essai los Angeles ....................................................................................................................... 15

8.

Essai micro Deval ...................................................................................................................... 17 Essais sur béton ......................................................................................................................... 18

II. 1.

Essais sur béton frais : ............................................................................................................... 18

2.

Essais sur béton durci ................................................................................................................ 20 a.

La résistance à la compression des éprouvettes : ................................................................. 21

b.

Résistance en traction par fendage d’éprouvettes ................................................................. 21

c.

Résistance à la flexion sur éprouvettes ................................................................................. 21 Essai pour béton dans les structures .......................................................................................... 22

3. a.

Carottes ................................................................................................................................. 22

b.

Auscultation sonique ............................................................................................................. 22 Essai sur bitume, émulsion et enrobie ....................................................................................... 23

III. A.

Les émulsion et les différent types de bitumes ....................................................................... 23

1.

Le bitume : ................................................................................................................................. 23

2.

L’émulsion :............................................................................................................................... 23

3.

Enrobé : ..................................................................................................................................... 24

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B.

Quelques essais sur les bitumes ............................................................................................ 24

1.

Point de ramollissement ............................................................................................................ 24

2.

Indice de rupture d’une emulsion .............................................................................................. 25

3.

Essai DURIEZ sur mélange hydrocarboné à chaud ............................................................... 25

4.

Essai à la presse à cisaillement giratoire.................................................................................. 27

conclusion.......................................................................................................................................... 28 Annexe : ............................................................................................................................................ 29

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Introduction générale Vu les exigences croissantes du développement du domaine de génie civil, l’étude d’un sol est une discipline importante avant l’exécution de tout projet due à la création de multiples problèmes d’interaction entre structures et sols, notamment à la construction des grands ouvrages dans les villes et leur sous-sol... La bonne connaissance des caractéristiques d’un sol et la compréhension du comportement des sols et des ouvrages et de leurs interactions, permet une bonne implantation sans risques des ouvrages. Le programme de reconnaissance géotechnique doit permettre la mesure de l’ensemble des paramètres de comportement des sols afin d’aboutir à un dimensionnement optimal des fondations sans compromettre leur stabilité à long terme et en cas de la survenue d’un événement accidentel.

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PARTIE PREMIERE

Partie première : LPEE aperçu général et organisation

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I.

Introduction Depuis sa création en 1974, le Laboratoire publique d’essais et d’études LPEE est

considéré comme le leader national dans le secteur de la réalisation des essais et les travaux expérimentaux, nécessités par tous les ouvrages du bâtiment et de Génie civil et les industries associées, son domaine d’intervention s’étale aussi sur l’expertise, le contrôle, la certification et la recherche scientifique. Ayant le statut de société anonyme, le LPEE est une entreprise semi-publique qui assure un service publique à titre onéreux. Il s’organise suivant des centres spécialisés basés à Casablanca et en Centres Techniques et laboratoires régionaux implantés dans les principales régions du Maroc et couvrant tout le territoire National. Au niveau de la région d’Agadir et la Zone Sud généralement, le LPEE CTR SUD participe à l’extension du secteur de BTP. Il fournit aux constructeurs et professionnels l’assistance et le conseil pour la conception et la réalisation des projets et les accompagnent pendant toutes les phases du chantier. Ainsi il est un carrefour incontournable pour tous les intervenants dans le secteur de Génie Civil. Le CTR SUD se dispose d’un laboratoire régional de Laâyoune qui couvre essentiellement les activités du LPEE dans les provinces sahariennes. Ces deux entités sont structurées et dotées des équipements nécessaires pour répondre à toute prestation demandée toute en offrant un service de qualité dans les domaines suivants :  Géotechnique et mécanique des sols ;  Matériaux de construction et structures ;  Infrastructures de transport ;  Bâtiment et complexes industriels ;  Ouvrages d’art.

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II.

Organisation générale 1. Organigramme de LPEE

2. Les activités de LPEE Le LPEE accompagne ses partenaires et clients pour la réalisation et la réussite des grands chantiers au Maroc à partir des études préalables de conception jusqu'à la réception et pendant l’exploitation. Ceci grâce à la diversification de ses métiers et ses domaines de compétences. Les activités de base s’articulent autour de l’essai, de l’étude, de l’expertise, du contrôle, et de l’assistance technique. En outre le LPEE a comme vocation de contribuer à garantir la qualité et la pérennité des ouvrages et la sécurité des citoyens. Il déploie aussi un effort considérable dans le domaine de la recherche, de ce fait le LPEE assure continuellement l’élargissement de ses métiers de base à d’autre activités.

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DEUXIEME PARTIE

Deuxième partie : Essais au laboratoire et classification des sols

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I.

Essais d’identification des sols

1. La masse volumique : La masse volumique d’un sol est le rapport de la masse m du sol par son volume total occupé Vt . = m/ vt Il existe trois méthodes de détermination de la masse volumique d’un sol: - méthode géométrique (trousse coupante ou moule) - méthode par pesées - méthode par immersion dans l’eau ou pesée hydrostatique. Etant la plus adéquate et simple des trois méthodes citées, la troisième fut l’objet de ma pratique de cet essai. La forme de l’échantillon doit être simple à manier et à paraffiner. L’échantillon sera taillé afin d’obtenir une masse comprise entre 100 et 500 grammes. La prise d’essai est pesée notant m sa masse et paraffinée immédiatement après. Lorsque la température de l’échantillon paraffiné revient à celle de la salle d’essai, on pèse la prise d’essai à l’air libre (on obtient la masse m ) puis on procède à la pesée hydrostatique proprement dite et qui consiste à placer l’échantillon dans un panier suspendu à l’étrier de la balance et à l’immerger dans l’eau afin d’être pesé avec la balance hydrostatique : on obtient alors la masse m’p. On a donc:

m

: la masse de l’échantillon avant paraffinage.

mp : la masse à l’air libre de l’échantillon paraffiné. m’p : la masse dans l’eau de l’échantillon paraffiné. la masse de la paraffine vaut donc mpa = mp – m le volume de la paraffine :

Vpa =mpa / 880 *

*où 880 est la masse volumique de la paraffine. Le volume de l’échantillon vaut donc: On en déduit la masse volumique du sol :

= m/ vt

2. Analyse granulométrique Cet essai permet de déterminer la distribution dimensionnelle des grains. Il consiste à séparer les grains agglomérée d’une masse connue des matériaux par brossage sous l’eau à fractionner ce sol, une fois séché, au moyenne d’une série de tamis et à peser successivement le refus cumulé sur chaque tamis .la masse de refus cumulé sur chaque tamis est rapportée à la masse totale séchée de l’échantillon soumis à l’analyse.

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Résultats : • Peser le refus du tamis ayant la plus grande maille : soit R1 la masse de ce refus. • Poursuivre la même opération avec tous les tamis de la colonne pour obtenir les masses des différents refus cumulés … • Les masses des différents refus cumulés Ri sont rapportées à la Masse totale de l'échantillon m1. • Les pourcentages de refus cumulés ainsi obtenus, sont inscrits sur la feuille d'essai. Le pourcentage des tamisas cumulés sera déduit. Enfin on trace La courbe granulométrique sur une échelle semi-logarithmique (le pourcentage des passants en fonction de l’ouverture du tamis correspondant). Interprétation des courbes : La forme de la courbe granulométrique obtenue apporte les renseignements suivants : • Les dimensions d et D du granulat, • La plus ou moins grande proportion d'éléments fins, • La continuité ou la discontinuité de la granularité. 3. Equivalent de sable But : L’essai équivalent de sable a pour but de déterminer la propreté d’un sable. Préparation de l’échantillon pour l’essai : La masse de l’échantillon doit être telle que la fraction passante au tamis de 5mm pesée 500 à 700g. Préparant un échantillon pour la détermination de la teneur en eau et deux échantillons pour l’essai. La masse de l’échantillon pour l’essai égale à : 120× (1+w) avec w est la teneur en eau exprimée sans pourcentage. Mode opératoire : 

Siphonner La solution laveuse dans l’éprouvette jusqu’au trait repère inférieur.



Verser l’échantillon préparé à l’aide de l’entonnoir dans l’éprouvette.



Frapper la base de l’éprouvette sur la paume de la main.



Reposer l’éprouvette dans 10min.



Boucher l’éprouvette à l’aide du bouchon de caoutchouc et la poser sur la machine d’agitation (90cycles en 30seconds).

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Machine agitateur 

Rincer les parois de l’éprouvette en utilisant le tube laveur.



Reposer à nouveau l’éprouvette dans 20min.



Mesurer les hauteurs :



H1 (du fond de l’éprouvette au niveau supérieur du floculat)



H2 (du fond au niveau supérieur de la partie sédimentée) déterminé après descendre le piston taré dans l’éprouvette.

Expression des résultats Donc l’équivalent de sable est donné par la formule: ES 100 H 2 H1 La détermination portant sur deux échantillons, la propreté du sable est la moyenne des deux valeurs obtenues.

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4. Essais au bleu de méthylène But : Cet essai permet de mesurer la capacité des éléments fins à absorber du bleu de méthylène. Cette capacité rend compte globalement de l’activité de surface de ces éléments. (Le bleu de méthylène étant absorbé préférentiellement par les argiles, les matière organiques et hydroxydes de fer). Principe et exécution de l’essai : L’essai consiste à déterminer la quantité de la solution du bleu de méthylène absorbée en injectant successivement des doses élémentaires en durées définies jusqu’au l’apparition d’une auréole bleu clair, autour d’un dépôt central, et qui persiste pendant cinq minutes. Expression des résultats : La valeur MB, exprimée en grammes de colorant par Kg de grains de fraction 0/2mm est : En utilisant la Kaolinite : MB=10(V1-V’) ÷M1 Sans Kaolinite : MB=10(V1÷M1) Tel que :   

M1 : masse sèche de la prise d’essai. V1 : quantité totale de la solution de colorant ajoutée. V’ : volume de solution absorbée par la Kaolinite.

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5. Limites d’Atterberg Définition : Les limites d’atterberg sont des paramètres géotechniques destinés à identifier un sol et à caractériser son état au moyen de son indice de consistance. But : Cet essai a pour but de la détermination des deux limites d’atterberg :  Limite de liquidité.  Limite de plasticité. Préparation de l’échantillon pour l’essai : 

Après échantillonnage du sol et homogénéisation par brassage on prélève une masse en gramme supérieure à 200×la dimension du plus gros élément du sol.  Le matériau est tamisé par voie humide au tamis de 400µm, l’eau de lavage est le tamisât sont recueilles dans un seau.  Après une durée de décantation d’au moins de 12h, sans aucune additif, l’eau claire du seau est siphonnée sans entraîner des particules solides.  Evaporer l’eau dans l’étuve. mode opératoire : Détermination de la limite de liquidité :       

Avant de procéder au l’essai il faut s’assurer que la largeur B1 de la pente de l’outil a rainuré inférieur à 2.2mm, la hauteur de chute de la coupelle est de 10mm, le réglage se fait à l’aide d’une calle de contrôle. Le tamisât sera malaxé afin d’obtenir une pâte homogène et prés que fluide. Dans la coupelle propre verser une masse d’environ 70g de pâte. Partager la pâte en deux au moyen de l’outil à rainure. On note le nombre N de chocs nécessaires pour que les lèvres de la rainure se rejoignent sur une longueur d’environ 1cm. L’essai n’est poursuivre que lorsque N est compris entre 15 et 35 coups. On prélève a l’aide d’une spatule dans la coupelle environ 5g de pâte (au voisinage de l’endroit où ils se sont renfermées afin d’en déterminer la teneur en eau).

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Détermination de la limite de plasticité :   

La confection des rouleaux se fait manuellement (diamètre de 3mm et de 10cm de longueur) la limite de plasticité est obtenue lorsque les rouleaux se fissurent et que son diamètre atteint 3mm et 10cm de longueur et ne doit pas être creux. Une fois les fissures apparues la partie centrale du rouleau est placée dans une capsule ou boite de pétri de masse connue. La pesée immédiatement est introduite dans l’étuve, afin de déterminer sa teneur en eau.

Expression des résultats : Ip= Wl -Wp Tel que:  

Ip : L’indice de plasticité Wl : La limite de liquidité est obtenue graphiquement pour une valeur N égale à 25 coups.  Wp : La limite de plasticité est la teneur en eau conventionnelle d’un rouleau de sol décrit ci avant. 6. Essai Proctor L’essai Proctor a pour but de déterminer la teneur en eau optimale pour un sol de remblai donné et des conditions de compactage fixées, qui conduit au meilleur compactage possible ou encore capacité portante maximale. On appelle optimum Proctor, la teneur en eau ω pour laquelle le sol atteint, pour une énergie de compactage donné, un poids volumique maximal. L’essai consiste à compacter dans un moule normalisé, à l’aide d’une dame normalisée, selon un processus bien défini, l’échantillon de sol à étudier et à mesurer sa teneur en eau et son poids spécifique sec après compactage. L’essai est répété plusieurs fois de suite sur des échantillons portés à différentes teneurs en eau. On définit ainsi plusieurs points d’une courbe (γd ; ω ); on trace cette courbe qui représente un maximum dont l’abscisse est la teneur en eau optimale et l’ordonnée la densité sèche optimale.

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Le choix de l’intensité de compactage est fait en fonction de la surcharge que va subir l’ouvrage au cours de sa durée de vie :  Essai Proctor normal : Résistance souhaitée relativement faible, du type remblai non ou peu chargé,  Essai Proctor modifié : Forte résistance souhaitée, du type chaussée autoroutière. Masse de la dame (Kg) Normal 2,490

Modifié

Hauteur de chute (cm) 30,50

4,540

45,70

Nombre de coups par couche 25 (moule Proctor) 55 (moule CBR )

Nombre de couches 3 3

25 (moule Proctor) 55 (moule CBR )

5 5

7. Essai los Angeles But : l’essai a pour but de déterminer la résistance à la fragmentation par choc. Principe : L’essai consiste à mesurer la quantité d’éléments inférieurs à 1.6mm produite en soumettant le matériau aux chocs des boulets dans la machine los Angeles. La granularité du matériau soumis à l’essai est choisie parmi les six classes granulaires 4-6.3mm, 6.3-10mm, 10-14mm, 10-25mm, 16-31.5mm et 25-50mm. La classe10-25mm doit contenir 60%de 10-16mm et la classe 16-31.5mm doit contenir 60%de 16-25mm, la classe 25-50mm doit contenir 60%de 25-40mm. La masse de la charge des boulets varie suivant les classes granulaires. Classe granulaire

Nombre de boulet

(mm)

Nombre total de la

Nombre de rotation

charge (g)

4/6,3

7

3080

500

6,3/10

9

3960

500

10/14

11

4840

500

10/25

11

4840

500

16/31,5

12

5280

500

25/50

12

5280

1000

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Mode opératoire : 

Tamiser l’échantillon à sec sur chaqu’une des tamis, de la classe granulaire choisie en commençant par le tamis le plus grand, laver le matériau, tamiser et le sécher.  La masse de l’échantillon pour l’essai sera de 5000g ±5g.  Introduire avec précaution la charge des boulets correspondante à la classe granulaire.  Faire effectuer la machine 500 rotation, sauf pour la classe 25/50mmoù l’on effectue 1000 rotations, à une vitesse entre 30Tr/min-33Tr/min.  Recueillir les granulats dans un bac et éviter les pertes du matériau.  Tamiser le matériau contenu dans le bac sur le tamis de 1.6mm, laver le refus au tamis de 1.6mm et sécher à l’étuve puis le peser ce refus.  Le résultat de la pesée est m’. Expression des résultats : Le coefficient Los Angeles : LA= 100 x (5000-m’) / 5000 Exploitation des résultats : La résistance à la fragmentation est d’autant plus importante que LA est plus faible. Cœfficient

Appréciation

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Très bon à bon

15 à 20

Bon à moyen

20 à 30

Moyen à faible

LA>30

Médiocre

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8. Essai micro Deval But : l’essai a pour but de déterminer la résistance à l’usure à sec ou en présence d’eau. Principe : L’essai consiste à mesurer l’usure des granulats produits par frottement réciproque dans un cylindre en rotation. On peut mesurer le coefficient micro deval sec du granulat (MDS) ou le coefficient micro deval en présence d’eau des granulats (MDE). Mode opératoire :    

Laver l’échantillon et le sécher à l’étuve et tamiser à sec sur les tamis de la classe granulaire choisie, la masse de l’échantillon pour essai est de 500g±2g pour la classe 4-14mm et de 10Kg pour la classe 25-50mm. Introduire dans le cylindre d’essai les billes puis l’échantillon préparé. Pour la classe 4-14mm la charge abrasive est fixée conformément aux indications suivantes : 4-6,3mm : 2000g±5g/6,3-10mm : 4000g±5g/10-14mm : 5000g±5g. Pour effectuer un essai en présence d’eau, on ajoute 2.5l d’eau.

Expression des résultats : Le coefficient micro-Deval MDE ou MDS : 100× (M-m´) ÷M Avec : M : la masse sèche de l’échantillon pour essai (500 ou 10000g) m´ : la masse de refus à 1.6mm.

Appareil de Micro-Deval

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II.

Essais sur béton

Introduction Le béton est un mélange de granulats, de sable et d’une pate de ciment avec de l’eau, avec éventuellement d’additions d’adjuvants minérales Les proportions de chaque composante influencent profondément les caractéristiques du béton, ces caractéristiques attendues sont généralement :  Sa maniabilité ou "ouvrabilité" à l’état frais, vérifiée par mesure de consistance et qui permet sa mise en œuvre dans des moules ou des coffrages dont la forme est parfois complexes. Dans le béton armé, il doit assurer son bon enrobage des armatures, l’ouvrabilité de béton peut être mesurée à l’aide de cône d’Abrams.  A l’état durci, le béton doit assurer une résistance mécanique suffisante et qui est un caractère souvent déterminant, il doit aussi assurer une durabilité face aux agressions physico-chimiques du milieu environnant et aux sollicitations mécaniques de l’ouvrage. 1. Essais sur béton frais : Ouvrabilité : Essai d’affaissement au Cône d’Abrams. But : Le but de cet essai est déterminer l’ouvrabilité d’un béton c'est-à-dire la qualité qui permet de faciliter son transport et sa mis en place. La condition d’ouvrabilité est fixée par la plasticité du béton. Parmi les méthodes pratiques pour l’évaluation de cette plasticité, l’essai dit de cône d’Abrams. Appareillage : -Moule, sans fond, de forme tronconique, a les dimensions suivantes (mm) .diamètre du cercle de la base supérieure : 100±0.5

100 mm

.diamètre du cercle de la base inférieure : 200±0.5 .hauteur……………………………….. : 300±1 300mm

-Tige de piquage en acier D=16mm et H=600mm. -Portique de mesure constitué par deux montants verticaux distants d’environ 300mm. 200mm

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-Surface d’appui de l’ensemble plane et horizontale, rigide et non absorbante. Mode opératoire : Humidifier la surface d’appui et assujettir le moule dont la paroi intérieure, bien propre, aura été légèrement huilée . Au moyen d’une pelle creuse, introduire le béton dans le moule en trois couches, chacune ayant une hauteur égale au tiers de la hauteur du cône. Cette introduction doit commencer une à deux minutes, au maximum, après prélèvement et homogénéisation du béton destiné à l’essais. Piquer chaque couche 25 fois, avec la tige de piquage, en répartissant les enfoncements uniformément sur la surface du béton et en faisant pénétrer la tige dans la couche sous-jacente s’il y a lieu. A la dernière couche, au cours du compactage, ajouter le béton nécessaire pour que le moule soit juste rempli à ras bords. Araser en roulant la tige de piquage sur la bord supérieur du moule. Eviter pendant cette opération un compactage supplémentaire du béton. Démouler immédiatement en soulevant la moule avec précaution, lentement, à la verticale et sans secousses. Après démoulage, procéder dans la minute à la lecture de l’affaissement, en mesurant le point le plus haut du béton affaissé. Si l’on constate un éboulement ou un cisaillement partiel du béton, recommencer l’essai.

H (cm)

Résultat : La hauteur d’affaissement est exprimée par un nombre entier H, prés au centimètre. L’affaissement au cône d’Abrams permet de distinguer quatre catégories de consistance :     

Béton ferme (inférieure à 5 cm) Béton plastique (entre 5 et 10cm) Béton très plastique (entre 10 et 15cm) Béton fluide (au de là de 15cm)

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2. Essais sur béton durci Control du béton durci : Le contrôle du béton durci à pour objectif de dévoiler les caractéristiques (résistance à la compression et à la traction) du béton et sa qualité. Les essais à effectuer à ce propos sont : essai à la compression (après surfaçage des éprouvettes) et essai à la traction. Avant l’effectuer l’essai d’écrasement le béton passe par les étapes suivantes : Prélèvement de béton : 1. 2. 3. 4. 5.

Enduire la surface intérieure du moule par huile minérale Réorganiser l’échantillon Remplir le moule en prend en considération le serrage du béton en deux couches Procéder à la vibration de chaque couche Après le remplissage de moule enlever le béton se trouvant au-dessus du bord supérieur du moule 6. Araser soigneusement la surface 7. Munir les moules d’une étiquette porte la date du prélèvement, le nom du client, le nom du chantier et le numéro du PV. Conservation des éprouvettes : 1. Conserver les éprouvettes dans leur moule et protéger les contre les chocs et les vibrations, pendant un minimum de 16heures et un maximum de 3 jours, à la température de 25 C ±5C, 2. Démouler les éprouvettes avec soin 3. Eviter toute perte d’humidité et tout écart par rapport à la température de conservation requise lors du transport, 4. Conserver les éprouvettes après démoulage et transport au laboratoire dan la salle de conservation a une à une température de 20C ±2C dans l’eau ou en chambre humide d’humidité relative supérieure ou égale à 95٪ Au jour de l’écrasement et avant de passer à la rectification de l’éprouvette nettoyer l’éprouvette, noter sa masse et ses dimensions (hauteur et diamètre) Surfaçage des éprouvettes par soufre : Le surfaçage a pour objectif de planifier les surfaces de l’éprouvette auxquelles sera appliquée la charge de compression d’une manière uniformément reparties. Le surfaçage normal est le surfaçage à base de soufre. La composition du mélange pour surfaçage est comme suit :  60 % de soufre  40 % de sable fin de granularité 0.125/0.315mm  

Chauffer le mélange à une température permettant d’obtenir la consistance voulue, remuer le mélange d’une façon continue, Appliquer une mince couche d’huile sur le fond du plateau de surfaçage

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    

Prélever la quantité voulue du mortier et la verser sur le fond de l’appareil de surfaçage l’épaisseur de surfaçage ne doit pas dépasser 5mm, Faire descendre l’éprouvette verticalement dans le mortier laissé durcir le mélange, Recommencer l’opération précédente pour surfacer la seconde face de chargement de l’éprouvette Attendre 30min depuis le dernier surfaçage avant d’exécuter un essai de compression sur l’éprouvette. NB : La rectification faite aussi par une machine rectifieuse.

a. La résistance à la compression des éprouvettes : Principe : Les éprouvettes sont chargées jusqu’a a rupture dans une machine pour essai de compression. Méthode : L’essai sur cubes ou prismes se fera toujours transversalement par rapport au sens de remplissage. Les faces des éprouvettes sur lesquelles on applique la charge devront Être rectifiées ou surfacées. b. Résistance en traction par fendage d’éprouvettes Principe : Une éprouvette cylindrique est soumise sur toute sa génératrice à un effort de compression appliqué sur une zone étroite .les contraintes de traction orthogonales qui en résultent provoquant la rupture de l’éprouvette par traction . Méthode : L'essai consiste à appliquer une charge de compression centrée selon 2 génératrices de l'éprouvette. Les contraintes induites provoquent la Rupture suivant un plan diamétral de l'éprouvette. c. Résistance à la flexion sur éprouvettes Principe : Des éprouvettes prismatiques sont soumise jusqu’ a rupture à un moment de flexion par application d’une charge au moyen de rouleau supérieur et inferieur .la charge maximale atteinte au cours de l’essai est enregistrée, et la résistance en flexion est calculée.

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Méthode : L’essai se fera toujours transversalement par rapport au sens de remplissage.

3. Essai pour béton dans les structures a. Carottes Les carottes extraites au moyen d’un carottier, puis leurs extrémités sont préparées par rectification ou surfaçage .l’essai en compression effectué selon un mode opératoire normalisé.

b. Auscultation sonique But : La mesure de la vitesse du son dans le béton permet d’évaluer sa résistance de manière non destructive. Cette méthode est intéressante lorsqu’il faut contrôler la régularité du béton d’un élément d’un ouvrage, ou, par exemple, suivre l’évolution d’un béton dans le temps. Méthode : L’état du béton totalement inconnu peut se déterminer Approximativement selon la vitesse mesurée.

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III.

Essai sur bitume, émulsion et enrobé

A. Les émulsions et les différents types de bitumes 1. Le bitume :  Origine :

Le bitume est obtenu -soit par raffinage du pétrole brut -soit trouvé à état de dépôt naturel -soit comme composant naturel de l’asphalte dans lequel il est associé à une matière minérale

Actuellement, il provient essentiellement de la distillation du pétrole brut  Composition des bitumes :

Il est composé d’hydrocarbures de poids moléculaire élevé se rattachant principalement aux familles aliphatiques, naphténiques (à chaînes droites plus ou moins raffinées), ou aromatiques. Il contient 80 à 85 %de carbone, 10à 15% d’hydrogène, 2à3 % d’oxygène ainsi que de faibles quantités de soufre, d’azote et de divers métaux à l’état de traces.  Caractérisation des bitumes : Les caractéristiques principales et classiques sont : la pénétrabilité, le point de ramollissement.  Les différents types de bitumes :

Les différents types de bitumes sont : les bitumes purs, les bitumes modifiés par des polymères et les bitumes fluidifiés. 2. L’émulsion : Définition : Une émulsion est une dispersion de deux liquides non miscibles l’un dans l’autre. Il ya une phase dispersée et une phase dispersante. Pour le cas des émulsions de bitume, la phase dispersée et le bitume a l’état pur, fluidifié ou fluxé et la phase dispersante est l’eau plus un émulsifiants et réactifs Principe de fabrication : La fabrication de l’émulsion s’opère en deux étapes la première est celle de la préparation de la phase aqueuse (phase dispersante constituée d’eau, d’acide ou de base et l’émulsifiant) et la phase bitume qui doit être fluidifié. La deuxième étape est l’émulsification de la phase liant dans la phase aqueuse.

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Les émulsifiants : L’émulsifiant est un produit : - Amido –amine, polyamine (cationique) salifié à l’aide d’acide -acide gras (anionique) salifiés à l’acide d’une base forte Le but est d’abaisser la tension inter-faciale entre le bitume et l’eau, stabiliser la dispersion et favoriser l’adhésivité. Et on note que les molécules de l’émulsifiant forment un film autour des particules de bitumes. Nature du liant :    

Bitume pur Bitume fluidifié Bitume modifié aux polymères Bitume synthétique et additif

Spécifications : Les principales caractéristiques d’une émulsion sont : la teneur en eau (liant), la pseudo viscosité, l’homogénéité, l’adhésivité, la rupture. Avantages des émulsions : La diversifications de la nature et des critères de rupture et de la possibilité d’intervention sur le paramètre du PH ,de la concentration du bitume ,de la durée de stockage fait de ces émulsions un produit très polyvalent présentant une grande souplesse d’emploi aussi bien à l’entretien qu’à la construction de chaussée. On note donc :  une bonne adaptation à des techniques diverses  une grande sécurité par rapport à d’autres liants hydrocarbonés. 3. Enrobé : L’enrobé est tout granulat recouvert de bitume, utilisé dans les revêtements de chaussée et d’ouvrages d’art, puisque les sables enrobés permet de retarder les remontées de fissures.

B. Quelques essais sur les bitumes 

1. Point de ramollissement Définition :

Le point de ramollissement est la température à laquelle un produit (par exemple bitumeux) atteint un certain degré de ramollissement dans des conditions normalisées. 

Préparation de l’échantillon

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Pour réaliser la méthode bille anneau, un anneau (à épaulement) en laiton de dimensions définies) est rempli du matériau bitumeux à tester.

Cet anneau ainsi préparé est placé sur son support. Une bille en acier est placée sur la pastille de la prise d'essai au milieu de l'anneau. 

2. Indice de rupture d’une émulsion Principe :

Mesure de la masse de fine normalisée, nécessaire à la rupture complète d’une masse d’émulsion définie. 3. Essai DURIEZ sur mélange hydrocarboné à chaud 

But et domaine d’application :

L’essai Duriez s’applique au mélange hydrocarboné à chaud (les enrobés) il a pour but de déterminer pour une température et un compactage donné la teneur à l’eau d’un mélange hydrocarboné à chaud à partir du rapport de résistance à la compression avec et sans immersion des éprouvettes. 

La préparation des éprouvettes :

Le mélange hydrocarboné doit être fabriqué en une seule fois. Les températures de référence de préparation des éprouvettes de mélanges sont définies comme suite : -bitume 80/100 :140ºC

-bitume60/70 :150 ºC.

-bitume40/50

-bitume20/30 :180 ºC.

:160 ºC

Le remplissage des moules se fait comme suite : 1000g+/- 1g pour les mélanges hydrocarbonés de D inférieur à 14mm. 3500g+/-3.5g pour les mélanges hydrocarbonés de D supérieur à 14mm. Les moules pleines sont ensuite introduites dans une étuve réglée à la température de référence durant ½ à 2 heurs. Ensuite il faut compacter les éprouvettes (par double effet) sous une charge adéquate au diamètre pour une durée de 5 min. les éprouvettes sont démoulée après retour à la température ambiante.

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Mode opératoire :

Après fabrication, les éprouvettes sont conservées à une température ambiante (c’est la phase de dégazage des éprouvettes) ensuite les éprouvettes sont réparties : -2 éprouvettes sont destinées à la mesure de la masse volumique apparente hydrostatique. -5 éprouvettes sont destinées à la conservation sans immersion dans le cas de D inférieur à 14mm et 4 dans le cas de D supérieur à 14mm. Les éprouvettes restantes sont destinées à la conservation en immersion après le contrôle de la variation de la masse des différentes éprouvettes au cours de la conservation avec ou sans immersion. Les éprouvettes soumises à l’essai de compression à jour j+8 à l’aide de la presse, la vitesse du plateau est réglée à 1mm/s. La résistance à la compression simple est déterminée à partir de la charge maximale à la rupture de l’éprouvette d’essai c’est le rapport de la charge maximale à la section circulaire des éprouvettes. On établi également le rapport de la résistance avec immersion r a la résistance sans immersion R(r/R).



Expression des résultats :

Le pourcentage d’imbibition : Wj+k=100(Mj+k-M)÷M

Tel que :  M est la masse de l’éprouvette après démoulage.  Mj+k la masse de l’éprouvette après k jours d’immersion (k entre 2 et 7). Le pourcentage de vides : V%=100(1-MVA÷MVR) D’où :  

MVR la masse volumique réelle du mélange hydrocarboné. MVA la masse volumique apparente du mélange hydrocarboné.

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4. Essai à la presse à cisaillement giratoire But de l’essai :

Etudier le comportement au compactage des enrobés hydrocarbonés. 

Mode opératoire :

Le mélange hydrocarboné préparé en laboratoire, est placé, foisonné et à la température d'essai (130 °C à 160 °C environ) dans un moule cylindrique de 150 mm ou 160 mm de diamètre. On applique sur le sommet de l'éprouvette une pression verticale de 0,6 MPa. En même temps, l'éprouvette est inclinée d'un angle faible de l'ordre de 1° (externe) ou 0,82° (interne) et soumise à un mouvement circulaire. Ces différentes actions exercent un compactage par pétrissage. On observe l'augmentation de compacité (diminution du pourcentage de vides) en fonction du nombre de tours.

I. II.

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conclusion

Ce stage, m’a permis de découvrir le positionnement et le rôle d’un laboratoire dans une étude. J’ai pu voir comment le travail d’un laboratoire s’articule avec celui des autres partenaires d’un projet et son effet par rapport aux résultats émis puisque le laboratoire assure un rôle d’étude, d’expertise et aussi de contrôle (compactage, béton). Ce stage s’inscrit comme un véritable complément des cours proposés, il m’a permis de voir de nouveaux essais et de les réalisés. Ce stage restera une expérience très forte au niveau de ma formation.

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Annexe : Photos des matériels pour

essais.

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Les tamis utilisés dans l’essai de l’Analyse Granulométrique

Los-Angeles & Micro-Deval

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Béton

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Bibliographie

 les normes marocaines des essais aux laboratoires.  les normes françaises des essais aux laboratoires.  cours de mécanique des sols à l’EMI.

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